JPH0733525U - スローアウェイ式切削工具 - Google Patents

スローアウェイ式切削工具

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JPH0733525U
JPH0733525U JP6487693U JP6487693U JPH0733525U JP H0733525 U JPH0733525 U JP H0733525U JP 6487693 U JP6487693 U JP 6487693U JP 6487693 U JP6487693 U JP 6487693U JP H0733525 U JPH0733525 U JP H0733525U
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JP
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mounting seat
chip
tip
concave portion
throw
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JP6487693U
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English (en)
Inventor
昌之 大川
洋一 明石
Original Assignee
三菱マテリアル株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 工具本体1に、取付座底面8Aとこれに対し
て屹立する取付座壁面8Bとを備えたチップ取付座8が
形成され、このチップ取付座8に、取付座底面8Aに着
座する下面3Bと取付座壁面8Bに当接する側面3Cと
を備えたスローアウェイチップ3が着脱自在に装着され
る。このスローアウェイチップ3の下面3Bと側面3C
との交差稜線部3Dには、この交差稜線3Dを横切って
下面3Bと側面3Cとに鈍角に交差する溝状の凹部21
が形成されるとともに、チップ取付座8には、この凹部
21に嵌合する凸部22が、取付座底面3Aと取付座壁
面3Bとの交差部に設けられている。 【効果】 回動等によるスローアウェイチップ3のずれ
を防いで切刃精度を維持できるとともに、チップ強度の
低減を抑えて亀裂や破損を防止できる。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案は、工具本体に形成されたチップ取付座に切刃を有するスローアウェイ チップ(以下、チップと称する。)が着脱自在に装着されたスローアウェイ式切 削工具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種のスローアウェイ式切削工具としては、例えば被削材に断面半円形の底 面を有する溝を形成するスローアウェイ式ボールエンドミルとして、図10およ び図11に示すようなものが知られている。これは、実開平2−31618号公 報に記載されたものであって、軸線O回りに回転される略円柱状の工具本体1の 先端に、円弧状の切刃2を有する主チップ3および副チップ4と、その基端側に 方形平板状の補助チップ5,5とがクランプネジ6…により取り付けられた構成 となっている。 ここで、工具本体1の先端部には、軸線Oを挟んで互いに反対側に一対のチッ プポケット7,7が形成されており、さらにこれらのチップポケット7,7の工 具回転方向側を向く壁面7A,7Aの先端側にはチップ取付座8,8が形成され ていて、上記主チップ3および副チップ4はそれぞれこれらのチップ取付座8, 8に取り付けられている。
【0003】 これらのチップ取付座8,8は、上記壁面7A,7Aに対して工具回転方向後 方側に一段凹むように形成されており、それぞれ工具回転方向側を向く取付座底 面8Aと、この取付座底面8Aに対して屹立して上記壁面7Aに連なる取付座壁 面8Bとから画成されている。 また、主チップ3は、図11に示すようにその上面3A側からの平面視に略楕 円形をなす平板状のものであって、この上面3Aの辺稜部には、上記平面視にお いて円弧状をなす上記切刃2と直線状をなす切刃9とが一対ずつ点対称に配置さ れており、一つのチップ3で2回の切刃2,9の使い回しが可能なようになされ ている。
【0004】 そして上記主チップ3は、その下面3Bを着座面として取付座底面8Aに密着 させるとともに、各一対の切刃2,9に連なる側面3C,3Cのうち、切削に供 されない側の側面3Cを取付座壁面8Bに当接させてチップ取付座8に固定され ている。ただしこの例では、チップ3の側面3Cは円弧状の切刃2に連なる円弧 曲面状の側面部分3aと、直線状の切刃9に連なる平面状の側面部分3bとから 構成される一方、上記取付座壁面8Bは工具本体1の先端側を向いて該工具本体 1の外周側から内周側に向かう湾曲した壁面部分8aと、この壁面部分8aの内 周側から工具本体1の先端に向かって延びる外周側を向いた平面状の壁面部分8 bとから構成されており、これらのうちチップ3の側面3Cの上記側面部分3b が取付座壁面8Bの壁面部分8bにぴったりと当接するようになされており、上 記側面部分3aと壁面部分8aとは互いの外周側の部分だけが当接するようにな っている。 また、副チップ4は主チップ3より小さな相似形に形成されており、主チップ 3と同様に一対ずつの円弧状切刃2および直線状切刃9を備えているとともに、 この副チップ4が装着されるチップ取付座8も、主チップ3が装着されるチップ 取付座8と同様の構成となっている。
【0005】
【考案が解決しようとする課題】
ところで、このようなスローアウェイ式切削工具において高精度の加工を行な うためには、切刃2,9を有するチップ3,4を確実に工具本体1に固定して切 刃2,9の位置にずれが生じないようにする必要がある。 特に上記スローアウェイ式ボールエンドミルのように、チップ3の側面3Cの うち曲面状の側面部分3aと取付座壁面8Bの壁面部分8aとの当接が互いの外 周側の部分だけである場合には、これら側面部分3aや壁面部分8aにおいてチ ップ3やチップ取付座8の成形誤差が大きかったり、あるいはクランプネジ6に よる締付固定力が十分でなかったりすると、曲面状の上記側面部分3aおよび壁 面部分8aに沿って、クランプネジ6を中心に上記側面部分3bが壁面部分8b から離間する方向にチップ3が回動してしまい、加工精度が著しく損なわれたり 、チップ3がガタついて加工自体が不可能となるおそれがある。
【0006】 そこで、上記公報に記載されたスローアウェイ式ボールエンドミルでは、上記 主チップ3の下面3Bに、この下面3Bをチップ3の幅方向に横切って該チップ 3の両側面3C,3Cに開口するように、キー溝状の凹部10を形成する一方、 この主チップ3が装着されるチップ取付座8の取付座底面8Aに、上記凹部10 に嵌合する突条状の凸部11を形成し、主チップ3を装着して所定の位置に位置 決めされた状態で凹部10が凸部11に嵌合してチップ3の回動が拘束されるよ うに図られている。なお、このような凹部10と凸部11とは、副チップ4の下 面とこの副チップ4が装着されるチップ取付座8の取付座底面にもそれぞれ設け られている。
【0007】 しかしながら、このようなスローアウェイ式ボールエンドミルでは、チップ3 の回動を拘束する凹部10がチップ3の下面3Bの幅方向全体に亙って形成され ているため、この部分では該チップ3の厚さが小さくなることは避けられない。 このため、凹部10が形成された部分でチップ3の強度が損なわれてしまい、過 大な切削負荷が作用した場合などにはこの凹部10から亀裂が走ってチップ3が 破損してしまうおそれがあった。 また、凹部10をチップ3の下面3Bの幅方向全体に形成しなければならない とともに、チップ取付座8側の凸部11もこれに合わせて取付座底面8Aの幅方 向全体に亙って形成されるため、凹部10および凸部11の成形が煩雑となると ともに、これら凹部10と凸部11とがその全長に亙って確実に嵌合していなけ れば、チップ3を所定の位置に位置決めすることができなくなってしまうので、 比較的高い成形精度が要求されるという問題もあった。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本考案は、このような課題を解決するためになされたもので、工具本体に、取 付座底面とこの取付座底面に対して屹立する取付座壁面とを備えたチップ取付座 が形成され、このチップ取付座に、上記取付座底面に着座する着座面とこの着座 面に交差して上記取付座壁面に当接する側面とを備えたチップが着脱自在に装着 されて成るスローアウェイ式切削工具において、上記チップの着座面と側面との 交差稜線部に、この交差稜線を横切って上記着座面と側面とに鈍角に交差する溝 状の凹部を形成するとともに、上記チップ取付座には、この凹部に嵌合する凸部 を、上記取付座底面と取付座壁面との交差部に設けたことを特徴とする。
【0009】
【作用】
このような構成のスローアウェイ式切削工具では、チップの回動等を拘束して そのずれを防止する凹部が、チップの着座面と側面との交差稜線部に、これら着 座面および側面に鈍角に交差するように形成されており、すなわち該凹部は着座 面の外周辺稜部に部分的に形成されるだけであって、上記従来のチップのように 着座面となる下面の幅方向全体に亙って形成されることはない。従って、かかる 凹部を設けることによるチップの厚さの減少を最小限に抑えることができ、チッ プの強度を維持して亀裂の発生等による破損を防止することが可能となる。 また、このように凹部がその着座面の外周辺稜部に部分的に形成されるのに伴 い、この凹部に嵌合するチップ取付座側の凸部も、取付座底面と取付座壁面との 交差部に僅かに突出するように形成すればよく、凹部および凸部の成形を容易に 行なうことができ、しかも高い位置決め精度を得ることが可能となる。さらに、 チップの回動を拘束する凸部と凹部とが、チップの回動の中心となるクランプね じから離れたチップの外周側とチップ取付座の底面の外周側とにそれぞれ形成さ れており、このため上述のように小さな凸部と凹部との嵌合でも高い回動拘束力 を得ることができる。
【0010】
【実施例】
図1ないし図9は、本考案の一実施例としてのスローアウェイ式ボールエンド ミルを示すものである。ただし、本実施例におけるボールエンドミルとしての基 本的構成は、上述した図10および図11のボールエンドミルと略同様であるの で、共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。 図6ないし図9は、本実施例のボールエンドミルに装着されるチップ(主チッ プ)3を示すものであるが、これらの図に示されるように該チップ3はその上面 3A側からの平面視に略楕円の平板状をなし、この上面3Aの外周辺稜部に各一 対ずつの円弧状の切刃2,2と直線状の切刃9,9とが該上面3Aの周回り方向 に交互に、かつそれぞれ点対称位置に形成されている。そして、このチップ3の 着座面となる下面3Bと逃げ面となる両側面3C,3Cとの交差稜線部3D,3 Dには、当該チップ3の回動等によるずれを拘束するための凹部21,21が形 成されている。
【0011】 この凹部21は、図9に示すようにその断面が「コ」字形を呈するキー溝状の ものであって、図6に示すように側面3Cのうち円弧状の切刃2に連なる曲面状 の側面部分3aと下面3Bとの交差稜線部3Dに形成されており、また図8に示 すように上記交差稜線部3Dを横切って下面3Bおよび側面3Cの双方に鈍角に 交差するように形成されている。 ここで、図6に示すようにこの凹部21が交差稜線部3Dを横切る方向と直線 状切刃9が延びる方向とが上記平面視になす角度αは、本実施例では15°〜9 0°の範囲内に設定されている。また、本実施例では側面3Cは図8に示すよう に切刃2,9を通り下面3Bに直交する直線Lに対して下面3B側に向かうに従 い漸次後退するように逃げ角βが与えられており、従って凹部21は下面3B側 に向かうに従いこの直線Lに対して上記逃げ角βよりもさらに大きな傾斜角γで 後退するように傾斜して形成されることとなる。しかして本実施例では、この側 面3Cに対して凹部21が傾斜する角度γ−βは、15°〜60°の範囲内に設 定されている。さらにまた、この凹部21の幅Wは、当該スローアウェイ式ボー ルエンドミルの切刃9の回転外径にもよるが、2.0mm〜10mmの範囲内に設定 されるのが望ましく、本実施例では外径25mmに対して4.0mmに設定されてい る。
【0012】 一方、このようなチップ3が装着される工具本体1のチップ取付座8には、そ の取付座底面8Aと取付座壁面8Bの曲面状の壁面部分8aとの交差部8Cのう ち、チップ3の装着状態において上記凹部21に対応する部位に図4および図5 に示すように該凹部21に嵌合するキー状の凸部22が設けられている。ここで 本実施例では、この交差部8Cの凹部21に対応する上記部位に取付座底面8A および取付座壁面8Bに対して陥没するように凹所23が形成されるとともに、 この凹所23にはキー部材24が嵌着されており、上記凸部22はこのキー部材 24のチップ取付座8内に突出する部分として形成されている。 また、この凸部22はその上面22Aがチップ取付座8の内方に向かうに従い 漸次取付座底面8A側に向かうように傾斜して形成されている。そして、この上 面22Aの取付座底面8Aに垂直な方向に対する傾斜角は、チップ3において上 記直線Lに対し凹部21がなす傾斜角γに等しく設定されている。ただし、チッ プ装着状態において凸部22の上面22Aとチップ3の凹部21の底面21Aと の間には、僅かな隙間(クリアランス)が形成されるようになされている。
【0013】 なお、本実施例のチップ3における切刃2は、上記3A,3Bに平行な仮想平 面P上で略1/4円弧をなすように形成され、また上記直線状の切刃9もこの仮 想平面P上に延びるように形成されている。さらに、チップ3装着状態において 工具本体1の先端に工具回転中心C側に位置する上記切刃2の一端2A側には、 この切刃2と切削に供されない側の直線状の切刃9とに鈍角に交差する小切刃2 5が形成されている。 さらにまた、このチップ3の上面3Aの辺稜部には、円弧状の切刃2および直 線状の切刃9に連なり、かつ上記平面視にチップ3の内方に向かうに従い上記仮 想平面Pに対して漸次***する***面26が形成されている。この***面26は 、切刃2,9に直交する断面において図7に示すように一定の幅mと上記仮想平 面Pに対する一定の***角θとをもって、上面3Aの辺稜部を周回するように形 成されている。また、上面3Aの上記小切刃25に連なる部分には、やはりチッ プ3の内方に向かうに従い仮想平面Pに対して漸次***する傾斜平面状の第2隆 起面が形成されている。
【0014】 また本実施例ではこのようなチップ3が、上記円弧状の切刃2が上記一端2A から他端2Bに向かうに従い僅かに工具回転方向後方側に向かうように、図3に 示すように上記仮想平面Pが工具本体1の軸線Oに対して斜交する方向に傾けら れて配置されている。ここで、この軸線Oに対して上記仮想平面Pがなす角度A は、本実施例では15°以下の正角に設定されている。従って、上記仮想平面P が軸線Oに対して平行となったり、あるいは円弧状の切刃2が一端2Aから他端 2Bに向かうに従い工具回転方向側に向かうように仮想平面Pが軸線Oに斜交し て配置されるようなことはない。 なお、本実施例における副チップ4は、主チップ3の円弧状の切刃2と等しい 半径の円弧状の切刃2とこれに連なる直線状の切刃9とを備えた該チップ3と略 同形状のものが用いられており、これら両チップ3,4の切刃2,9の軸線O回 りにおける回転軌跡が互いに重なるようになされている。そして、この副チップ 4の下面と側面との交差稜線部にも主チップ3と同様の凹部21,21が形成さ れているとともに、この副チップが装着されるチップ取付座にはこの凹部21に 嵌合する凸部22が形成されている。
【0015】 このような構成のボールエンドミルにおいて、チップ3は、その下面3Bを取 付座底面8Aに密着させるとともに、切削に供されない側の切刃2,9に連なる 側面3Cのうち平面状の側面部分3bを取付座壁面8Bの平面状の壁面部分8b に当接させ、また該側面3Cの曲面状の側面部分3aの外周側の部分を取付座壁 面8Bの曲面状の壁面部分8aの外周側に当接させ、かつ上記切削に供されない 切刃2の下面側に形成された凹部21を凸部22に嵌合させて、チップ取付座8 に装着される。従って、これら凹部21と凸部22との嵌合により、クランプネ ジ6の回りの回動等によるチップ3のずれが拘束されてチップ3は常に所定の位 置に位置決めされるため、切刃2,9の位置精度を維持することができ、これに よって高精度の加工を行なうことが可能となる。
【0016】 そして上記構成のボールエンドミルでは、この凹部21はチップ3の下面3B と側面3Cとの交差稜線部3Dを横切ってこれら下面3Bおよび側面3Cに鈍角 に交差するように形成されており、すなわち下面3Bの外周部分に部分的に形成 されるだけであって、上記従来のチップのように下面の幅方向全体に亙って形成 されることはない。このため、このような凹部21を設けることによりチップ3 の厚さが減少するのは下面3Bの外周部分だけの最小限に抑えられ、これによっ てチップ3の強度を維持することが可能となるから、例えば切削時にチップ3に 過大な切削負荷が作用したような場合でも、この凹部21から亀裂が生じてチッ プ3が破損したりするような事態を未然に防止することが可能となる。
【0017】 また、上記凹部21は下面3Bおよび側面3Cに鈍角に交差するように形成さ れているため、この凹部21が形成される部分においてもチップ3の内方に向か うに従いチップ3の厚さは漸次大きくなり、その強度は凹部21が形成されない 部分に近づいてゆく。このため本実施例によれば、同じ下面3Bの外周部分のみ に凹部を形成するにしても、例えば下面3Bに平行な方向に凹部を形成する場合 などに比べて、より高いチップ強度を確保することができる。 さらに、このように凹部21がチップ3の下面3Bの外周部に部分的に形成さ れるだけとなることから、従来のように下面の幅方向全体に凹部を形成するのに 比べて凹部21の形成自体を容易にすることができるとともに、従来はこのよう に幅方向全体に延びる凹部の全長に亙って高い成形精度が要求されていたのに対 し、僅かな部分だけを高い精度で成形すればよいという利点も得られる。また、 凹部21がこのように部分的に形成されるのに伴い、チップ取付座8側の凸部2 2も取付座底面8Aと取付座壁面8Bとの交差部8Cに僅かに突出するように形 成すればよく、凸部22の成形をも容易に行なうことができる。
【0018】 さらにまた、本実施例では凸部22に嵌合する凹部21が、チップ3の回動の 中心となるクランプネジ6から比較的離れた下面3の外周部に形成されているた め、小さな凹部21と凸部22との嵌合であっても大きな回動拘束力を得ること ができ、強固かつ確実にチップ3のずれ等を防止することができる。 さらに本実施例ではこの凸部22はチップ取付座8に形成された凹所23に嵌 入されるキー部材24上に形成されており、このため上記従来のボールエンドミ ルの凸部11のようにチップ取付座8に直接形成されるのに比べて凸部22の形 成が一層容易となるとともに、万一この凸部22に損傷等が生じた場合でもキー 部材24を交換するだけで足りるという利点が得られる。
【0019】 また一方、本実施例では、チップ3の上面3Aに、上記切刃2が描く円弧を包 含する仮想平面Pに対して***角θで***する***面26が形成されており、側 面3Cに逃げ角βを付しているにも拘らず、図7に示すように切刃2,9の刃先 角度δを大きく設定して高い刃先強度を確保し、切刃2,9の摩耗や欠損を抑え ることができるという利点も得られている。 また、このようなチップ3が、切刃2がその一端2Aから他端2Bに向かうに 従い工具回転方向後方側に向かうよう、上記仮想平面Pが工具本体1の軸線Oに 対して角度Aで斜交する方向に配置されており、これによって切削時に生成され る切屑が工具本体1の回転に伴い切刃稜線に案内されて順次工具基端側へと排出 されるため、良好な切屑排出性を得ることも可能となる。
【0020】 なお、本実施例では、チップ3の上面3A側からの平面視において凹部21が 交差稜線部3Dを横切る方向と直線状切刃9が延びる方向とがなす角度αを15 °〜90°の範囲内としたが、この角度αが15°を下回ると凹部21が切刃2 の一端2A側に近づきすぎるため好ましくない。また、逆に角度αが90°を上 回ると、本実施例のように切刃2が1/4円弧状に形成されたチップ3では凹部 21が直線状の切刃9の下面3B側に形成されてしまい、クランプネジ6を中心 とする回動に対して十分な拘束力を得ることができなくなるおそれが生じる。 さらに本実施例では、チップ3の側面3Cに対して凹部21が傾斜する角度、 すなわち側面3Cに対して凹部21の底面21Aがなす角度γ−βを、15°〜 60°の範囲内に設定したが、これは、この角度γ−βが15°を下回ると凹部 21の底面21Aが側面3Cに対して浅くなりすぎ、また逆に角度γ−βが60 °を上回ると凹部21が下面3B上に長く形成されることとなって上記効果が得 られなくなるおそれが生じるからである。
【0021】 さらにまた、本実施例ではこの凹部21の幅Wを2.0mm〜10mmの範囲内と したが、これは、この幅Wが小さすぎると凸部22の幅も小さくなって該凸部2 2が破損し易くなるおそれがあり、また幅Wが大きすぎると凹部21および凸部 22の形成に必要以上の労力等を要する結果となるからである。 また、本実施例では凹部21をその底面21Aが傾斜平面状をなすように形成 したが、これを例えばチップ内方に凹む凹曲面となるように形成してもよい。こ の場合には、凸部22の上面22Aを凸曲面状に形成するようにしてもよい。さ らに、本実施例では本考案をスローアウェイ式のボールエンドミルに用いた場合 について説明したが、本考案はこのようなもののみに限定されることはなく、例 えば他のスローアウェイ式のエンドミルやカッター等の転削工具、あるいはバイ トのような旋削工具など、工具本体に設けられるチップ取付座に切刃を備えたチ ップが装着される構成のスローアウェイ式切削工具であれば適用することが可能 である。
【0022】
【考案の効果】
以上説明したように本考案によれば、チップの下面と側面との交差稜線部に設 けられた凹部とチップ取付座側に設けられた凸部との嵌合により、回動等による チップのずれを防止して切刃精度を維持し、高精度の切削加工を行なうことが可 能となる。 また、これに加えて、凹部が形成されることによりチップの強度が損なわれる のを最小限に抑えることができ、切削時に過大な負荷が作用した場合などでもチ ップに亀裂や破損が生じるのを防いで工具寿命の延長を図ることができるととも に、小さな凸部と凹部との嵌合であっても十分な回動拘束力を得ることが可能で ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例としてのボールエンドミルを
示す平面図である。
【図2】図1に示すボールエンドミルの先端側からの正
面図である。
【図3】図1に示すボールエンドミルの側面図である。
【図4】図1に示すボールエンドミルの工具本体1の一
部省略した正面斜視図である。
【図5】図1に示すボールエンドミルのチップ取付座8
部分の拡大断面図である。
【図6】図1に示すボールエンドミルに装着されるチッ
プ3の上面3A側からの平面図である。
【図7】図6に示すチップ3の断面図である。
【図8】図6に示すチップ3の凹部21部分の断面図で
ある。
【図9】図6に示すチップ3の一部省略した斜視図であ
る。
【図10】従来のボールエンドミルを示す(イ)平面
図、(ロ)側面図である。
【図11】図10に示す従来のボールエンドミルに装着
されるチップ3の(イ)上面3A側からの平面図、
(ロ)側面図である。
【符号の説明】
1 工具本体 2,9 切刃 3,4,5 チップ 3A チップ3の上面 3B チップ3の下面 3C チップ3の側面 3D 下面3Bと側面3Cとの交差稜線部 8 チップ取付座 8A 取付座底面 8B 取付座壁面 21 凹部 22 凸部 24 キー部材 O 工具本体1の回転軸線 α チップ3の上面3A側からの平面視において凹部2
1が交差稜線部3Dを横切る方向と直線状切刃9が延び
る方向とがなす角度 β 側面3Cの逃げ角 γ チップ3の切刃2,9を通り下面3Bに直交する直
線Lに対して凹部21がなす傾斜角 W 凹部21の幅

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工具本体に、取付座底面とこの取付座底
    面に対して屹立する取付座壁面とを備えたチップ取付座
    が形成され、このチップ取付座に、上記取付座底面に着
    座する着座面とこの着座面に交差して上記取付座壁面に
    当接する側面とを備えたスローアウェイチップが着脱自
    在に装着されて成るスローアウェイ式切削工具におい
    て、上記スローアウェイチップの着座面と側面との交差
    稜線部には、この交差稜線を横切って上記着座面と側面
    とに鈍角に交差する溝状の凹部が形成されるとともに、
    上記チップ取付座には、この凹部に嵌合する凸部が、上
    記取付座底面と取付座壁面との交差部に設けられている
    ことを特徴とするスローアウェイ式切削工具。
JP6487693U 1993-12-03 1993-12-03 スローアウェイ式切削工具 Withdrawn JPH0733525U (ja)

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